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  • 多層陶瓷電容(MLCC)的漏電原因詳解
    • 發(fā)布時(shí)間:2021-12-09 16:39:27
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    多層陶瓷電容(MLCC)的漏電原因詳解
    多層瓷介電容器(MLCC),簡(jiǎn)稱片式電容器,是由印好電極(內(nèi)電極)的陶瓷介質(zhì)膜片以錯(cuò)位的方式疊合起來(lái),經(jīng)過(guò)一次性高溫?zé)Y(jié)形成陶瓷芯片,再在芯片的兩端封上金屬層(外電極),從而形成一個(gè)類似獨(dú)石的結(jié)構(gòu)體,故也叫獨(dú)石電容器。雖然MLCC功能簡(jiǎn)單,但是由于廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)等電子產(chǎn)品中,一旦失效會(huì)導(dǎo)致電路失靈,功能不正常,甚至導(dǎo)致產(chǎn)品燃燒,爆炸等安全問(wèn)題,其失效模式不得不受到品質(zhì)檢測(cè)等相關(guān)工程師的關(guān)注。
    而在多種失效模式中,電容漏電(低絕緣阻抗)是最常見(jiàn)的失效類型,其主要原因可分為制造過(guò)程中的內(nèi)在因素及生產(chǎn)過(guò)程中的外界因素。
    多層陶瓷電容
    1.內(nèi)在因素
    1.1空洞(Void)
    電容內(nèi)部異物在燒結(jié)過(guò)程中揮發(fā)掉形成的空洞。空洞會(huì)導(dǎo)致電極間的短路及潛在電氣失效,空洞較大的話不僅降低IR,還會(huì)降低有效容值。當(dāng)上電時(shí),有可能因?yàn)槁╇妼?dǎo)致空洞局部發(fā)熱,降低陶瓷介質(zhì)的絕緣性能,加劇漏電,從而發(fā)生開(kāi)裂,爆炸,燃燒等現(xiàn)象。
    523
    空洞現(xiàn)象
    1.2燒結(jié)裂紋(Crack)
    燒結(jié)裂紋一般緣于燒結(jié)過(guò)程中快速冷卻,在電極邊垂直方向上出現(xiàn)。
    多層陶瓷電容
    燒結(jié)裂紋
    1.3分層(Delamination)
    分層的產(chǎn)生往往是在堆疊之后,因?qū)訅翰涣蓟蚺拍z、燒結(jié)不充分導(dǎo)致,在層與層間混入了空氣,外界雜質(zhì)而出現(xiàn)鋸齒狀橫向開(kāi)裂。也有可能是不同材料混合后熱膨脹不匹配導(dǎo)致。
    多層陶瓷電容
    分層
    2.外界因素
    2.1熱沖擊
    熱沖擊主要發(fā)生在波峰焊時(shí),溫度急劇變化,導(dǎo)致電容內(nèi)部電極間出現(xiàn)裂縫,一般需要通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn),研磨后觀察,通常是較小的裂縫,需要借助放大鏡確認(rèn),少數(shù)情況下會(huì)出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的裂縫。
    多層陶瓷電容
    熱沖擊
    這種情況下建議使用回流焊,或者減緩波峰焊時(shí)的溫度變化(不超過(guò)4~5℃/s),在清洗面板前控制溫度在60℃以下。
    2.2外界機(jī)械應(yīng)力
    因?yàn)镸LCC主要成分是陶瓷,在放置元件,分板,上螺絲等工序中,很可能因?yàn)闄C(jī)械應(yīng)力過(guò)大導(dǎo)致電容受擠壓破裂,從而導(dǎo)致潛在的漏電失效。此時(shí)的裂縫一般呈斜線,從端子與陶瓷體的結(jié)合處開(kāi)裂。
    多層陶瓷電容
    外界機(jī)械應(yīng)力
    2.3焊錫遷移
    高濕環(huán)境下進(jìn)行焊接有可能導(dǎo)致電容兩端焊錫遷移,連接到一起導(dǎo)致漏電短路。
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